АО «Газпромбанк» предоставил финансирование проекту квантовой спутниковой связи компании QRate в размере 6 миллионов рублей. Кроме того, компания QRate выиграла грант Фонда содействия инновациям в размере 20 миллионов рублей. Все полученные средства компания планирует вложить в создание наземного оборудования для приема квантового сигнала из космоса и высокоскоростной оптической связи «спутник-Земля».
Не догонять, а пересечь черту
«Догоним и перегоним Америку!» – этим благим пожеланием были вымощены все ошибочные концепции, которые в свое время завели СССР в тупик. Все эти попытки догнать технологического лидера очень напоминают знаменитую апорию Зенона, в которой быстроногий Ахиллес никак не может догнать черепаху. И объяснение здесь примерно такое же, как и в парадоксе: пока вы будете совершать какие-то свои шаги, чтобы догнать соперника, он за это же самое время успеет уйти вперед еще дальше.
Единственный верным вариантом является не попытка «догнать и перегнать», а то, что подсказывал в аналогичной ситуации еще старик Аристотель: «Позвольте Ахиллесу пересечь черту». К ИТ-технологиям это применимо в полной мере: не надо пытаться обогнать Америку по созданию нанометровых процессоров – они настолько ушли от нас вперед, что в этой гонке мы всегда будем оставаться лишь в роли догоняющего. Нужно выбрать те прорывные технологии, в которых еще нет определившегося лидера, и именно здесь надо пытаться «пересечь черту» – обогнать всех остальных, кто зазевался на старте.
Так, например, российские военные в свое время приняли абсолютно правильное решение – не гнаться за американским гигантизмом, не пытаться построить такой же колоссальный авианосец, а создать гиперзвуковые ракеты, которые легко смогут этот самый авианосец потопить. В результате Россия оказалась в этой гиперзвуковой гонке в лидерах, обогнав американцев и оставив всех соперников далеко позади.
Примерно та же логика действует и для инноваций в сфере ИТ: так, сегодня одним из наиболее перспективных направлений развития являются квантовые вычисления. И Америка в этой области явно не идет впереди планеты всей. Китай, четко следящий за мировыми тенденциями, уже понял это и очень плотно работает в области квантовых технологий. Россия тоже сумела вовремя сориентироваться и броситься в эту гонку, в которой у нас есть все шансы оказаться в числе мировых лидеров. Именно поэтому поддержка Газпромбанком проекта квантовой спутниковой связи компании QRate представляется нам очень правильным, дальновидным и своевременным решением.
Безопасная квантовая коммуникация
«Газпромбанк видит серьезную коммерческую перспективу в развитии квантовых технологий. То, что вчера казалось фантастикой, сегодня становится реальными технологиями с огромным бизнес-потенциалом. Разработка компании QRate в будущем поможет обеспечить безопасную квантовую коммуникацию устройств, находящихся на большом расстоянии друг от друга. Для банков, предоставляющих свои услуги на территории всей страны, спутниковая квантовая связь станет актуальной вехой в обеспечении безопасности коммуникаций», – подчеркнул Заместитель Председателя Правления Газпромбанка Дмитрий Зауэрс.
«Мы видим, какую пользу проект может принести в будущем. Полученные средства помогут отработать безопасное соединение двух точек – спутника и станции на Земле. И на следующем этапе перейти к разработке передатчика и отечественного спутника для передачи квантового сигнала», – прокомментировал технический директор QRate и директор центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» в МИСиС Юрий Курочкин.
Квантовое распределение ключей
Технология квантового распределения ключей обеспечивает беспрецедентную защиту передачи данных на уровне законов физики. Принципиальное отличие квантовых ключей от классических в том, что любая попытка их несанкционированного перехвата будет замечена, и скомпрометированный ключ перестанет использоваться для дальнейшей защиты информации. Ключи, которые прошли проверку секретности на квантовом уровне, могут быть использованы для аутентификации управляющих сигналов и гарантировать, что данные получены из доверенного источника.
Наиболее развитым каналом для квантового распределения ключей сегодня является оптоволоконные линии. Такое решение подходит для банков и крупных финансовых центров в мегаполисах. Однако, на таких труднодоступных территориях, как побережье Северного ледовитого океана или Восточная Сибирь, проложить волоконно-оптические линии связи трудно, часто невозможно. Обеспечить безопасность инфраструктуры, распределенной по всей стране, может спутниковая система квантовой связи.
В квантовых коммуникациях для распределения криптографических ключей используются элементарные частицы – одиночные фотоны света. В спутниковых системах они передаются с орбиты на Землю. Таким образом, безопасно связать можно две любых произвольных точке на планете. Команда компании QRate уже несколько лет работает над созданием системы для распределения квантовых ключей через спутниковые каналы.
Что может предложить QRate уже сегодня
1) Промышленная установка QRate
Промышленная установка QRate предназначена для интеграции в существующие решения для криптографической защиты информации. В составе существующих систем защиты информации благодаря устройству квантовых коммуникаций будет реализована возможность обновления ключей для шифрования с заданным периодом времени.
Технические характеристики:
- частота повторения лазерных импульсов – 300 МГц;
- дальность распределения квантового ключа – до 120 км;
- скорость генерации ключей на 30 км – не менее 50 кбит/с;
- протокол квантового распределения ключей – Decoy-state BB84;
- габариты – 4U для установки в серверную стойку.
2) Университетская установка QRate
Университетская установка QRate используется для проведения учебных и научно-исследовательских работ в области квантовых коммуникаций. Она является модульной, в частности, позволяет модифицировать оптические схемы, варьировать электронные компоненты, а также исследовать перспективные протоколы.
Технические характеристики:
- частота повторения лазерных импульсов – 5 МГц;
- дальность распределения квантового ключа – до 50 км;
- протокол квантового распределения ключей – BB84.
3) Детектор одиночных фотонов
Полупроводниковый лавинный детектор одиночных фотонов (ДОФ) компании QRate был разработан для применения в квантовых коммуникациях. Как следствие, он наилучшим образом проявляет себя на телекоммуникационных длинах волн.
Преимущества нашей разработки заключаются в низком уровне темновых отсчетов и настраиваемых параметрах задержек, стробирования и мертвого времени. Таким образом, детектор одиночного фотона идеально подходит для использования в таких областях:
- построение абсолютно защищенных сетей передачи данных на основе технологий квантовых коммуникаций;
- проведение экспериментов по запутыванию фотонов, генерации однофотонных полей в волокне в квантовой оптике;
- обнаружение слабых оптических сигналов при проведении микробиологических исследований;
- проведение трехмерного картографирования местности с больших высот.
Технические характеристики:
- тип детектора – полупроводниковый, InGaAs/InP;
- длина волны – 1550 нм;
- квантовая эффективность – 10%;
- темновые отсчеты <1 000 Гц;
- ширина окна приема – 400 пс;
- частота стробирования – 300 МГц;
- послеимпульсы <1%.
4) Квантовый генератор случайных чисел
Главное назначение генератора случайных чисел состоит в выдаче последовательности числовых данных, в которых текущее число не имеет никакой корреляции с предыдущими значениями.
Наибольшее распространение получили алгоритмические генераторы псевдослучайных чисел, представляющие собой детерминированную компьютерную программу, формирующую из входных случайных данных выходную случайную последовательность большей длины. Но генераторы псевдослучайных чисел не годятся для применения в квантовой криптографии, поскольку существует угроза взлома таких генераторов.
